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1、精品学习资源毕业设计（报告）课题 :PLC交通灯设计同学 :廖雪娇系部: 电子信息系班级 :电子信息 094学号 : 2021000639指导老师 :彭克发装订交卷日期 :2021 年 4 月 13 日装订次序 : （ 1）封面（ 2）毕业设计（报告）成果评定记录（3）标题、中文摘要及关键词（ 4）正文（ 5）附录（ 6）参考文献毕业设计（报告）成果评定记录表欢迎下载精品学习资源注： 1.此表适用于参与毕业答辩同学的毕业设计（报告）成果评定；2.平常成果占20%、卷面评阅成果占50%、答辩成果占30%，在上面的评分表中，可指导老师评语（包含同学在毕业实习期间的表现）:成果（平常成果） :指导老
2、师签名：年月 日评阅老师评语：成果（平常成果） :指导老师签名：年月 日成果（评阅成果） :评阅老师签名：年月日答辩情形记录 :答辩成果 :答辩委员会主任 或答辩老师小组组长 签名:年月日总评成果 :分别按 20 分、 50 分、 30 分来量化评分，三项相加所得总分即为总评成果，总评成果请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分；教务处制毕业设计（报告）成果评定记录表欢迎下载精品学习资源评阅老师评语：成果（评阅成果） :评阅老师签名：年月日总评成果 :注： 1.此表适用于不参与毕业答辩同学的毕业设计（报告）成果评定；2.平常成果占40%、卷面评阅成果占60%，在上面的评分表中，可分别按
3、40 分、 60 分来量化评分，二项相加所得总分即为总评成果，总评成果请转换为优秀、良好、中等、及格、不及格五等级计分；教务处正式申明本人呈交的毕业实习报告（设计），是在导师的指导下，独立进行实习和争论工作所取得的成果，全部数据、图片资料真实牢靠；尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业实习报告（设计）的成果不包含他人享有著作权的内容；对本毕业实习报告（设计）所涉及的实习和争论工作做出奉献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明；本毕业实习报告（设计）的学问产权归属于作者与培育单位；欢迎下载精品学习资源同学签字欢迎下载精品学习资源摘要本文用可编程的掌握器PLC，来实现十字路口的红绿灯自
4、动掌握系统功能的设计；本设计充分利用了PLC 的特性，使设计的系统具有牢靠性高，抗干扰才能强，配套齐全，功能完善，适用性强，易学易用，爱护便利，易于改造，体积小，重量轻，能耗低等众多优 点，是目前应用于交通掌握中较为抱负和科学的一种方式；关键词： PLC；交通灯；程序；设计目录1 PLC掌握交通灯系统1.1 十字路口交通灯掌握实际情形41.2 结合十字路口交通灯的路况模拟掌握试验41.3 交通灯掌握流程图52 交通灯硬件设计2.1 硬件及外围元器件的挑选62.2 PLC外部接线图的设计 62.3 交通灯的爱护措施 72.4 干扰的来源 82.5 抗干扰措施 83 交通灯掌握程序设计3.1 十字
5、路口交通灯模拟掌握时序图9欢迎下载精品学习资源3.2 可编程掌握器 I/O 端口安排表 113.3 掌握程序梯形图133.4 程序设计174 设计总结4.1 难点分析 204.2 调试的错误与修改方法204.3 设计的体会及心得21致谢 22参考文献 22第一章 PLC掌握交通灯系统随着社会经济的高速进展，交通问题日益凸显，也越来越受到人们的重视；如今，人、车、路三者间的关系已成为交通治理部门一个麻烦问题之一；例如西永微电园，一个拥有巨大人流量和车流量的汇聚中心，拥堵已是家常便饭，交通事故频频发生；因此，如何在复杂的交通环境中，和谐好人车关系是一个不容忽视的问题，交通红绿灯以其自动掌握车流及人
6、流，疏导交通，呈现出其无可替代的作用；本文基于对西永收费站十字路口的观看和部分相关资料的借鉴参考，对交通灯模拟掌握系统的电路原理、设计运算等问题进行详细分析争论；实现路口交通系统的掌握方法许多，鉴于PCL 牢靠性高，抗干扰才能强，配套齐全，功能完善，适用性强，易学易用，爱护便利，易于改造，体积小，重量轻，能耗低等众多优点，最终我挑选了用可编程的掌握器PLC 来实现系统功能的设计，完成本次设计的题目；1.1 十字路口交通灯掌握实际情形在一般的十字路口都有红、黄、绿三个信号灯对交通实现自动掌握；欢迎下载精品学习资源1. 11 交通灯掌握方式交通灯掌握方式为：启动开关合上后，南北红灯爱护30S，同时
7、东西红绿亮25S 后， 东西黄灯亮5s，并相伴每秒一次的闪耀；然后，东西红灯爱护30S，同时南北绿灯亮25S 后，闪亮 3S，南北黄灯亮2S，之后始终循环；1 12 循环掌握方式交通灯变化次序表（单循环周期30 秒）：1. 系统工作后，第一南北红灯亮并爱护30S；与此同时，东西绿灯亮并爱护25S，到25S 时，东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮爱护 5S 并相伴每秒一次的闪耀；到 55 时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮；同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮；2. 东西红灯亮并爱护 30S；在此同时，南北绿灯亮并爱护 25S，到 25S 时，南北绿灯熄灭；南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮爱护 5S 并相伴每秒一次的闪耀；
8、到 5S 时，南北黄灯熄灭，南北红灯亮；同时东西红灯熄灭，东西绿灯亮；至此，终止一个工作循环；1.2 结合十字路口交通灯的路况模拟掌握试验1. 21 交通灯掌握模式在 PLC交通灯模拟模块中，东西南北每面都有3 个掌握灯，分别为： 禁止通行灯（亮时为红色） 预备禁止通行灯（亮时为黄色） 直通灯（亮时为绿色）1 22 交通灯掌握关系欢迎下载精品学习资源结合十字路口交通灯实际情形设计交通灯模拟掌握系统如下：当交通灯系统启动开关接通时，系统开头工作，第一南北红灯亮并爱护 30S；与此同时，东西绿灯亮并爱护 25S，到 25S 时，东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮爱护 5S 并相伴每秒一次的闪耀；到 55
9、时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮；同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮；东西红灯亮并爱护 30S；在此同时，南北绿灯亮并爱护 25S，到 25S 时，南北绿灯熄灭；南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮爱护 5S 并相伴每秒一次的闪耀；到 5S 时，南北黄灯熄灭，南北红灯亮；同时东西红灯熄灭，东西绿灯亮；至此，终止一个工作循环；1.3 十字路口交通灯流程图欢迎下载精品学习资源启动开关东西绿灯亮 25s南北红灯亮 30s东西黄灯闪 5s南北绿灯亮 25s东西红灯亮 30s南北黄灯闪 5s终止其次章 交通灯硬件设计2.1 交通灯硬件及外围元器件的挑选依据信号灯的要求，全部器件有：三菱FX 系列 PLC，红黄绿色信号灯各4
10、 个，各种传感器以及如干导线；2.2 PLC外部接线图的设计输入，输出接口连线如下图所示： 由图可见：启动按钮 SB1 接于输入继电器 X0 端，停止按钮 SB2 接于输入继电器 X1 端，东西方向绿灯接于输出继电器Y5 端，东西方向黄灯接于输出继电器Y4 端，东西方向的红灯接于输出继电器的 Y3 端，南北方向的绿灯接于输出继电器的Y2 端，南北方向的黄灯接于输出继电器的 Y1 端，南北方向的红灯接于输出继电器的Y0 端；将输出端的COM1和 COM2用导线相连，输出端的电源为沟通220V；假如信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采纳一个输出点驱动一只信号灯，也可以采纳输出
11、继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号欢迎下载精品学习资源灯；2.3 交通灯的爱护措施2.3.1 感应线圈 电感式传感器 电感式传感器其主要部件是埋设在大路下十几厘M 深处的环状绝缘电线 特殊适合新铺道路，可用混凝土直接预埋，老路就需开挖再埋 ；当有高频电流通过电感时，大路面上就会形成如图中虚线所形成的高频磁场；当汽车进入这一高频磁场区时，汽车就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开头削减；当汽车正好在该感应线圈的正上方时，该感应线圈的电感减到最小值；当汽车离开这欢迎下载精品学习资源高频磁场区时，该感应线圈电感逐步复原到初始状态；由于电感变化该感应线圈中流淌的高频电流的振幅 本论文所涉及
12、的检测工作方式 和相位发生变化，因此，在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器，就可得到汽车通过的电信号；如将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分，就只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过；电感式传感器的高频电流频率为60kHz，尺寸为 2 3m，电感约为 100H.这种传感器可检测的电感变化率在0.3 以上；电感式传感器安装在大路下面，从交通安全和美观考虑,它是抱负的传感器；传感器最好选用防潮性能好的原材料；检测汽车存在的详细实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器,并将之转化为标准脉冲电压输出；其详细电路图由三部分组成: 信号源部分、检测部分、比较鉴别部；2.3.2 传感
13、器的铺设车辆计数是智能掌握的关键，为防止车辆显现漏检的现象，环状绝缘电线在地下的铺设我们设实行在每个车行道上中的出口地 停车线处 以及在离出口地肯定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器，方案如图3 以典型的十子路口为例 ，同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所答应的最长停车车龙为好；2.4 干扰的来源所谓干扰，就是有用信号以外的噪音或造成恶劣影响的变化部分的总称；干扰源有的在设备内部，有的在设备外部；2.4.1 外部干扰外部干扰包括：电台及雷达发射的电磁波；太阳及其它天体辐射的电磁波；气象条件、空中雷电、气温、湿度、地磁场影响；四周电气装置如高压输电线、汽车、日光灯、家用电器发出的
14、电或磁的干扰；电机、接触器的启停和通断；供电电源的波动；各接地点间的点位差等；2.4.2 内部干扰内部干扰有：信号线相互之间的串扰；多点接地造成的电位差；寄生振荡；元件热噪音、触点电势的影响；馈电系统电压或电流突变引起的浪涌干扰；相邻回路之间的耦合； 数字地和摸拟地的影响等；欢迎下载精品学习资源在实际工作环境中，干扰总是客观存在的；内部干扰与系统结构有关，它可以通过细心设计，转变结构布局和生产工艺等方法，将内部干扰抑制到工程所答应的程度；外部干扰是随机的，它与系统结构无关，因而难以对干扰源加以限制，而只能针对不怜悯形，采纳不同的方法来处理；2.5 抗干扰措施2.5.1 系统总体设计中的抗干扰措
15、施无论掌握系统的规模如何，在总体设计时就应当充分考虑系统的抗干扰措施，尽量提高它的抗干扰才能；在详细的电路设计上，应留意一下几个方面：提高系统电平、采纳选通脉冲输出、去耦电容、模拟量输入方法、A/D 转换器的选用；2.5.2 信号隔离在信号传输网络中，为了防止形成接地环路引入的电位差，同时也是为了切断干扰噪音的通道，需要将输入和输出的信号与系统本体在电路上分开，我们把这种措施称之为信号隔离；当然，实行了隔离措施之后，系统的信号传输功能仍应保持不变；信号可分为开关量（或称数字量）和模拟量两大类型，信号隔离方法许多，主要有：开关隔离、光电耦合、固态继电器、隔离放大器；第三章交通灯掌握程序设计3.1
16、 十字路口交通灯模拟掌握时序图欢迎下载精品学习资源启动ON南北红东西绿东西黄东西红南北绿南北黄25s5S25S5S25s5S十字路口交通信号灯掌握示意图和时序图3.2 PLC的 I/O 安排与接线3.2.1 PLC的 I/O 安排启动开关X0停止开关X0东西道绿灯Y0南北道红灯Y3东西道红灯Y1南北道黄灯Y4欢迎下载精品学习资源东西道黄灯Y2南北道绿灯Y53.2.2 PLC的 I/O 接线SB2Y5南北绿灯Y4南北黄灯Y3南北红灯Y2SB1启动X0东西黄灯SAY1东西红灯RUNY0COM东西绿灯N220COML3.3 掌握程序梯形图欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源欢
17、迎下载精品学习资源3.4 程序设计0LDM80021 ORM02 ANDM13 OUTMO4 LDMO5 ANDXOOO6 ORPXOOO8 LDM69 ANDT610 ORB11 ORM112 ANIM213 OUTM114 OUTT1K25017 LDM118 ANDT119 ORM220 ANIM321 OUTM2欢迎下载精品学习资源22OUTT2K3025LDM226ANDT227ORM328ANIM429OUTM330OUTT3K2033LDM334ANDT335ORM436ANIM537OUTM438OUTT4K25041LDM442ANDT443ORM544ANIM645OUTM
18、546OUTT5K3049LDM550ANDAND51ORM652ANIM153OUTM654OUTT6K2057LDM158OUTM10059OUTM11060LDM261OUTM11162ANDM801363OUTM10164LDM365OUTM10366OUTM111267LDM468OUTM10469OUTM11470LDM571OUTM10572ANDM801373OUTM11574LDM675OUTM106欢迎下载精品学习资源76OUTM11977LDM11078ORM10179OUTY00080LDM10481ORM10582ORM10683OUTY00184LDM10385OU
19、TY00286LDM11087ORM11188ORM11289OUTY00390LDM11991OUTY00492LDM11493ORM11594OUTY00595LDFX00097ZRSTM0M6102END103欢迎下载精品学习资源第四章 难点分析4.1 难点分析4.1.1 本程序在设计过程遇到了交通灯的闪亮的问题在本毕业设计中是要求黄灯闪耀的，所以在设计程序中也要加入这个功能，参考了一 些 PLC 的交通灯程序介绍时发觉，PLC 中有一些继电器可以实现闪耀；这些继电器也就是PLC 内部的功能继电器，这是一种硬件实现功能的方法；虽然程序可以削减，但比较死板，闪耀频率不能掌握；由于对PLC
20、内部的功能继电器不太熟识（不同型号的PLC 内部功能继电器编号也不一样），我想了一个用程序实现的方法；此方法可以说是软件实现功能的方法，虽然程序加长了，但闪耀频率可以掌握比较敏捷；4.2.2计数器的初始化复位问题在计数器的使用时，肯定要设置计数器的初始化复位，并在计数器使用完毕后一步使其复位；否就，将不能使用设置好的计数器，或者不能按设置要求来进行计数；4.2 调试及修改程序写好后的实际运行中暴露出一些问题需要调试和修改4.2.1 有些灯不能点亮，且无法实现循环在程序运行初期，有些灯不能点亮，而且在运行一周期过后无法实现循环；对此又无从下手，只好逐一检查才发觉把一条指令的常闭写成了输出，真正的
21、输出口就没有收到信号；然后灯虽然亮了但仍无法循环，又从梯形图认真的看了一遍仍看不出问题出来；突然想起来编程器仍可以进行监控于是再在运行的同时进行监控，于是发觉了在程序的第一周期一切都运行正常但再运行下去的时候其次周期就再没有反应了，包括里面的帮助继电 器，最终发觉原先是程序前面没有并上完成这个循环的继电器号；后来就这样把加上其他功能显现的错误也找出来了；4.2.2 灯没有完全点亮输完指令后执行程序，设置好掌握输出的灯没有完全亮, 说明掌握该灯的步不正确或是死步；检查梯形图后，发觉东西方向的输出未写入梯形图，修改梯形图并转换为指令，插入到程序中，再运行程序，全部设置输出均正常；4.2.3 交通灯
22、不闪耀，且不能进入到下一步状态欢迎下载精品学习资源交通灯未显现闪耀，并且未进入到下一步状态，说明掌握该步转换条件的定时器有问题，是依据西门子的定时器来设计的，可能会有区分；查看三菱PLC 参考资料后，发觉其定时器的使用与西门子的设置有区分，在三菱PLC中，定时器的设置虽是0.1 999 秒定时器，但可以输入0.5 秒，设置值 K 就是定时时间，而西门子的定时器假如是100ms 的定时器就设置值K 为 5 即为 0.5 秒，检查指令表，修改K 值，插入到程序中，再运行程序，全部设置输出均正常 , 程序运行正确，满意设计要求4.3 心得体会在经过这段时间的奋斗过后，这个设计将告一段落；回想开头时，
23、对于PLC一点学问都没有的我来说，PLC 设计的确是一个相当大的挑战，但是我并没有因此而低头，一点点查资料，学习，然后设计初步方案；在边学边做，借鉴参考同时融入自己观点，最终完成此项设计；期间，设计花了许多的时间，可完成后调试的时候却发觉结果和想的有所不同，通过多次监控和修改才得出了需要的设计；交通灯虽然在日常生活中屡见不鲜，但仍真没有认认真真观看过，为此仍特地到西永收费站十字路口、沙坪坝站西路十字路口等地，认真观看红绿灯工作方式，模糊的概念在脑海中逐步清楚明白；这次的设计让我们增长了实践技能，仍增加了有关交通学问，这些对于我们真是受益匪浅；欢迎下载精品学习资源致谢通过本次毕业设计，我在指导老师彭克发教授的细心指导和严格要求下，获得了丰富的理论学问，极大地提高了实践才能，并对当前电子领域的争论状况和进展方向有了肯定的明白， PLC 领域这对我今后进一步学电子信息技术方面的学问有极大的帮忙；至此，感谢彭教授和电子系其他老师长期以来的尽心教诲和大力支持；参考文献1 PLC编程及应用，廖常初主编, 第 3 版，北京，机械工业出版社2 可编程序掌握器应用技术,廖常初 编，（ 1 4 版） ,重庆高校出版社3 图解 PLC掌握系统梯形图和语句表，郑凤翼、赵春江、郑丹丹编，人民邮电出版社4 数字电子技术基础，闫春，复旦高校出版社欢迎下载